數控加工課程教學改革的研究

摘 要：實質上，數控加工的發展與技術應用，在很大程度上反映了一國的自動化水平。而“數控加工”作為一門以實踐為核心、理論與實踐相融合的專業課程，職業院校通過一體化的數控加工課程教學，實現了數控機床專業操作技術人員培養的目標。機械制造業的發展以及社會對數控加工技術人才的需求對數控專業教學與建設提出了全新的挑戰。本文結合高職院校的現實教學情況，對數控加工課程教學改革展開了分析，并就高級數控人才的培養提出了思考與探索。

關鍵詞：數控教學；職業院校；CAD/CAM專業；課程改革

數控加工技術是集電子、機械、計算機等學科于一體，對傳統制造業進行升級的新興學科，是實現FMS、CAD/CAM與智能制造等現代制造的核心。當前，數控編程、數控加工以及數控原理逐步在機械制造業廣泛應用，極大地提高了機械制造的精度與效率。隨著我國經濟、科學技術的發展，以及加入世貿組織后的影響，我國機械制造業正逐步由加工組裝基地向技術制造中心蛻變。數控加工技術以及高效、可靠、高速、高精度以及自動化等特點，備受制造業企業的親睞，同時數控技術的運用與發展也對專業人才的能力、知識儲備以及綜合素質提出了新要求。機械CAD/CAM專業是培養生產第一線的CAD/CAM技術專業人才的基礎，而《數控加工》課程作為其主干課程，對CAD/CAM原理的理解以及學生實踐能力的培養具有決定性作用。從近年來高職院校數控專業畢業生的數量以及就業情況來看，大部分職業院校培養出的“高技術”綜合人才多達不到用人企業的要求。究其原因，核心在于各高職院校數控專業的定位、培養目標與課程開發不合理，教學模式有短板，師資力量無法跟上。因此，加強職業院校數控專業課程改革勢在必行。

一、數控人才的需求性分析

根據有關資料顯示，2014年我國數控機床全年產量已達到400萬臺，數控技術的運用與數控機床的普及是我國機械制造業發展的里程碑。但現實是，當前我國機床數控化率仍不到8%，而數控技術人才的短缺無疑是造成該現狀的主要因素。當前，我國數控技術人才主要分為三大類別：第一，藍領數控人才，指在日常生產崗位上負責數控機床的簡單維護以及基本操作，在所有的數控技術人才中占比最大，超過70%，也是需求量最大的數控專業人才。其總體知識與能力要求不高，主要是數控機床基礎知識、日常操作以及手工編程能力的掌握。第二，灰領數控技術人才，其主要是承擔數控編程、機床維修、機床養護的專業技術人員，人員分工明確，占比大致為25%左右。第三，金領級別技術人員，該類數控技術人員精通數控編程、機床維護、數控操作，綜合素質高、經驗豐富。同時，其對數控機床的機械結構、系統設計相當熟悉，能獨立完成數控機床的安裝、調試、維修和精度優化、數控化改造以及數控系統的機電聯調、選型，技術難度大，對專業素養的要求高，但也是各大職業院校重點培養的人才類型。

二、數控加工專業課程體系的定位

（一）數控加工專業培養目標。數控加工的培養目標應依據學生特質以及產業特點進行精準定位。當前，我國高職院校數控加工專業的基本培養目標是培養全面發展的、有較高文化素養、創新意識以及職業道德的制造人才，其具有全面的專業知識、扎實的基本功與實踐操作能力，能熟練掌握數控加工編程與數控加工工藝，熟練操作設備、積極維護設施。

（二）專業能力的要求。數控專業人才應具備零件與圖紙的辨識與設計能力，能書寫復雜的各類復雜的數控加工文件。同時，應具有較強的實踐操作能力，會合理利用新型刀、夾具、量具并結合CAD/CAM技術進行一般零件的制造，能獨自操作機床，掌握數控機床的維修與養護。另外，作為現代化人才，應實時跟進數控加工技術發展，終身學習以適應職業發展的要求。

（三）課程教學的定位。高職院校相關院系應該及時對畢業生進行跟蹤調查，通過了解相關崗位的技術要求來構建和調整課程體系。學院應以就業為主要導向，依據專業職業能力來設計相關課程，從而實現教學環境的仿真化、“零距離”化，有助于學生及時獲取就業經驗、早日上崗工作。

三、當前職業院校數控專業教學現狀

根據有關部門的調查統計以及高職院校數控專業一線教師的反饋，我國數控人才在學院加大培養力度的背景下仍不能滿足社會對相關人才的需求，其主導因素有以下幾點：

（一）教學內容與課程設置不合理。第一，我國數控專業的基礎與專業課程設置近年來雖略有改進，但總體上教學內容仍較陳舊，導致“學”與“用”之間尚存差距。部分學校由于工程實訓條件的限制，只好放棄實踐類課程設置，以理論講授為主，導致學生無法掌握企業所需要的機床操作、維護、編程等相關內容。其次，部分學校隨設置實踐技能培訓課程，但實訓重點大都在數控機床基本操作上，對模具設計、工藝學習、機床維護、機電設計與聯調、數控編程等專業能力訓練極為不足。另外，當前數控領域的教材陳舊、內容單一、實踐性差缺乏時代感，亟待調整與匯編。

（二）專業教師數量不足、素質不夠。近年來，數控技術在社會生產、生活中的廣泛應用導致了社會對專業人才需求的井噴。學生人數與日俱增，但職業院校具備數控專業資質、理論與實踐經驗豐富的專業教師嚴重不足。熟悉企業生產運作，能獨立承擔教學任務的教師和工程師少之又少，嚴重制約了當前現代數控領域高素質人才的培養。

（三）數控實訓條件簡陋。當前，數控實訓的主要設備有銑床、數控車床、加工中心、成型機床以及電火花線切割機床等機械加工設備，同時還應配備調試、裝拆以及維護系統。但部分院校由于經費限制，設備購置有限，導致學生無法充分進行實踐操作，因而實訓效果不容樂觀。

四、對職業院校數控加工專業教學改革的思考

（一）加強師資隊伍建設。（1）專業教師培訓。學校以課程體系改革和人才培養為出發點，指導教師逐步轉變傳統的數控專業教學方式和教學理念。以“以工作過程為導向”的理念為指導，對教師進行培訓，引導教師教師進行專業教學的探索與探討，從而開發新的教學模式與教學形式。（2）專業團隊建設。相關院系應著力選拔教學理念先進、教學方法現代化的教師并重點培養，同時積極聯系在企業工作的、掌握專業知識與技能的專家，并形成專業團隊，積極承擔起學校的教研教改課題，為數控專業的教學明確方向。（3）兼職教師隊伍建設。高職院校應以工作為導向，因而院校應積極吸納具有企業工作背景的技術人員為兼職教師或客座教授，通過聘請具有實戰經驗與專業素質的專家、教師、或企業高管到校授課或講座，建立完善的兼職教師資源庫，為本校師資隊伍的強化與學生能力的培養奠定良好的基礎。

（二）以校企合作促進“訂單式”培養模式的實施。實質上，“校企合作”在職業教育中已不少見，校企合作有助于提高教學的針對性，并創造雙贏的局面。職業教育最終要面向市場、面向就業，因而學校應該根據公司的需求有針對性的培養學生。相關專業學生在完成規定的課程與任務后，企業與學校應該在資源、師資等方面實時共享。學生通過企業全方位接觸數控產品、全面操作，有助于其進入企業后迅速走上工作崗位。

（三）強化專業特色與創新。第一，打破以理論為教學中心的傳統教學方式，以就業為導向，按照工學相結合的理念，通過實踐與工作完成理論知識的掌握與應用，培養學生的職業能力、職業素養以及專業認同感，讓其更快地融入社會。第二，進行一體化課程建設，以形成有特色的課程教學模式。通過新教材的編寫，例如《數控車床操作與編程》、《CAD/CAM》、《液壓與氣動》、《精密機械檢測技術》等優質課程教材的編寫，形成工程化、立體化教學資源。同時，結合全新的課程教學模式，對教學資源進行重新配置，以強化教學軟硬件，以創造以工作過程為導向的教學情境模式。學生能通過日常學習提高其就業發展與適應能力，同時形成自主性、多樣性、反饋性的學習機制。院校為此應大家資金投入，定期購買專業書籍與電子學習資源庫，主要包括機械技術、數控加工、模具制造、機械設計與維修等方面。通過與課程建設的配合，進行多媒體課程的開發，實現教學多樣化。

（四）加強數控技術實訓基地的建設。（1）保留傳統實訓實習基地。實際上，傳統的切削加工實踐技能是后續學習先進制造技術的基石。現代制造技術源于傳統技術，因而自動化數控機床也離不開傳統的刨、車、磨等加工技術。如果一個數控加工人員不知道零件加工的制造工藝與道具的角度，將不是合格的數控加工人員。因此，在當前現代制造實訓逐漸被重視的同時，傳統實訓實習基地仍不能被拋棄。（2）加強建設數控技術實訓基地。對數控技術實訓基地的建設，各職業院校應根據各自實力來進行。其基本設備包括加工中心、數控車床、電火花成型器與切割機、數控銑床、數控模擬軟件以及綜合試驗臺等設備。在數控實訓中心的建設與維護過程中，應當優先滿足日常教學與培訓的基本要求，將優先資金進行合理配置，使學生能全員參與、多接觸、多實驗。建議高職院校在實訓基地的建設中，機床購置以小型數控機床為主。同時，重視不論選數控系統的選擇，以保障主要教學工作的開展。（3）建立CAD/CAM實訓中心。

CAD/CAM是當前數控技術發展的重要方向，因此，對高職院校的學生進行CAD/CAM的教學及相關技能培訓是當前我國數控技術教學中不可或缺的環節。迄今為止，可用于CAD/CAM設計的軟件有MasterCAM、CAXA、UG、Pro/E等。（4）教學與生產相配合。數控實訓基地的建設與維護勢必需要大筆資金投入，如果能和企業合作，將學生實習與企業日常生產相結合，將達到互利共贏的局面。同時，學生可以通過實習了解行業規章制度、產品機工工藝等實際問題，有利于其日后發展。

參考文獻：

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